JP2004019103A - Buoyancy adjustment structure of hollow structure for underwater installation - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に製作場所から設置場所まで水中を曳かれて移動するケーソンや、水底に護岸等の目的で仮設される仮設構造物等の水中設置用中空構造物の浮力調整構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、製作場所と設置場所とが異なり、製作場所から設置場所まで水中を曳かれて移動するケーソンや、護岸等の目的で一時的に設置され、その後撤去される仮設構造物等の水中設置用中空構造物は、自身の浮力を調整できる構造を備え、かかる浮力調整構造によって水中での移動や設置作業等を好適に行えるようにしている。
【0003】
浮力調整構造としては、例えば図4に示す中空函状の水中設置用中空構造物1(ケーソン)内に注排水装置2を備え、該装置2によって構造物の中空部1a内に注排水することによって浮力調整を行うようにしたものがある。この注排水装置2は、減速機3を介して接続されたモータ4によって動作されるポンプ5を備え、注水用開閉弁6a,6bを開いた状態でこのポンプ5を動作させることによって、構造物1外部の水がポンプ5に吸引されて外側注水口7aより取り込まれ、中空部側注水口7bを通って中空部1a内に注水されるようになっており、一方、排水用開閉弁8a,8bを開いた状態でポンプ5を動作させることにより、中空部1a内の水がポンプ5に吸引されて中空部側排水口9aより取り込まれ、外側排水口9bを通って構造物1の外部に排水されるようになっている。尚、図中符号10は、各注排水口とポンプとを連結する管体である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来の技術では、減速機3、モータ4、ポンプ5、配管10等の注排水装置2を構成する機械設備を構造物の中空部1a内に設置するため内部の構造が複雑となり、しかも水分を嫌う減速機3やモータ4等を設置するためには、これらを保護する水密室11をケーソン1内に設ける必要があるため、構造物1の製作コストが高く、しかも、その構造物を製作する際や装置の整備をする際等の構造物内部での作業は閉所作業となるので効率が悪いという問題があった。
【0005】
また、この種の注排水装置は、その動作に使用されるエネルギー(電力)が大きく、効率が悪いという問題があった。
【0006】
本発明は、このような従来技術の状況を鑑み、構造物の製作や機械設備の整備を安価且つ容易なものにし、省力化が可能な水中設置用中空構造物の浮力調整構造の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1の発明は、中空函状に形成された構造物の該中空部内に注排水することによって前記構造物の水中における浮力調整を行うようにしてなる水中設置用中空構造物の浮力調整構造において、前記構造物の周壁下部に、開閉弁によって開閉可能な状態で前記中空部と連通した注排水口を備えるとともに、前記構造物の外部に、前記中空部内を加減圧する圧力調節手段を備えたことを特徴とする。
【0008】
このように構成することによって、構造物内部の構成を簡略化することができ、構造物の製作コストが低減する。また、構造物の中空部内に自由スペースが生じ、構造物の製作や構造物内の機械設備の整備等を容易に行うことができる。更には、中空部内への注排水に、中空部内の水位と、外部水位との水頭差によって生じる圧力差を利用することができるので省力化がなされる。また、圧力調節手段を構造物の外部に設置するので、該圧力調節手段の整備等を好適に行うことができる。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記圧力調節手段が、空気圧縮機又は送風機を使用したことで、好適に中空部内の加減圧を行うことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る水中設置用中空構造物の浮力調整構造の実施の形態を図について説明する。
【0011】
図1は本発明に係る浮力調整構造を有する水中設置用中空構造物の概略を示し、符号20はケーソンである。
【0012】
ケーソン20は、コンクリートによって中空函状に形成され、その中空部21に注排水することによって浮力調整がされるようになっている。尚、ケーソン20の中空部21は高い気密性を有することが望ましく、また、この中空部21は、隔壁22,22…により区画されていてもよい。
【0013】
このケーソン20の周壁20a下部には、注排水口23,23が中空部21と連通して備えられている。
【0014】
この注排水口23は、開閉弁24によって開閉がなされ、開閉弁24が開いた状態にあるときには、ケーソン20の中空部21は注排水口23を介して外部と連通した状態にあり、開閉弁24が閉じた状態にあるときには、ケーソン20の中空部21はケーソンの外部に対して遮断されている。
【0015】
また、ケーソン20の外部には中空部21内の加減圧を行う圧力調節手段25が備えられている。
【0016】
この圧力調節手段25には、ケーソン20の上面に設置され、空気圧縮機又は送風機を使用した給排気装置26が使用され、連結管体27を介して中空部21内に空気を圧入又は排出させることによって、中空部21内の加減圧を行うようにしている。即ち、給排気装置26によって中空部21内の空気を吸引し、外部に排出することにより中空部より排気がなされ、それによって中空部21内が減圧されるようになっており、一方、給排気装置26により外気を取り込み、中空部21内にその圧縮空気を供給することにより、中空部21内の加圧がなされるようになっている。
【0017】
尚、空気圧縮機又は送風機としては、ターボブロアやターボポンプ等が使用できる。
【0018】
次に、ケーソン20の中空部21内に注水を行う方法を図2について説明する。
【0019】
まず、開閉弁24を開き、中空部21を注排水口23を介してケーソン20の外部と連通させた状態とする。図2(a)に示すように中空部21内の水位がケーソン外部の水位よりも低いので、その水頭差hによって生じた差圧分だけ中空部21内は減圧され、その圧力によって中空部21内への注水が開始される。
【0020】
次に、圧力調節手段25によって中空部21内を減圧して注水を行う。即ち、給排気装置26を動作させて中空部21内の空気を吸引させ、中空部21内の排気を行うことによって中空部21内の減圧を行い、該減圧により注水させる。
【0021】
このようにして、図2(b)に示すように水頭差hが零になるまで、即ち、ケーソン20外部の水位と中空部21内の水位とが同じになるまでは、圧力調節手段25の減圧による注水と、水頭差hで生じた自然水圧による注水とが行われる。従って、圧力調節手段のみで行うより注水の効率がよく、注水に必要なエネルギー(電力)の省力化がなされる。
【0022】
水頭差hが零になった後は、圧力調節手段25による中空部21内の減圧のみで注水を行う(図2(c))。
【0023】
そして、所望の高さまで水位が達したら開閉弁24を閉鎖して中空部21を外部から遮断するとともに、圧力調節手段25を停止させ、注水作業を終了する。
【0024】
次に、ケーソン20の中空部21内から排水する方法を図3について説明する。
【0025】
まず、図3(a)に示すように開閉弁24を開き、中空部21を注排水口23を介してケーソン20の外部と連通させた状態とする。この状態で中空部21内の水位がケーソン外部の水位より高ければ、その水頭差Hによって生じた差圧分だけ中空部21内は加圧され、その圧力によって中空部21内からの排水が開始される。
【0026】
次に、圧力調節手段25によって中空部21内を加圧して排水を行う。即ち、給排気装置26を動作させて、装置26に外気を取り込み、該取り込んだ空気を圧縮して中空部21内に供給することによって中空部21内を加圧して排水を行う。
【0027】
このようにして、水頭差Hが零になるまで、即ち、ケーソン20外部の水位と中空部21内の水位とが同じになるまでは、圧力調節手段25の中空部21内の加圧による排水と、水頭差Hによって生じる自然水圧による排水とが行われる。
【0028】
水頭差Hが零になった後は、圧力調節手段25による中空部21内の加圧のみで排水を行う(図3(b))。
【0029】
所望の量だけ排水を行ったら、開閉弁24を閉鎖して中空部21を外部から遮断するとともに圧力調節手段25を停止させ、排水作業を終了する(図3(c))。
【0030】
このケーソン20は、上記のようにケーソン20の中空部21内に対し注排水することによって、水中における浮力が調整できるようになっている。
【0031】
尚、上述の実施例では、コンクリート製ケーソンについて説明したが、中空函状のものであれば、構造物の材質は鋼製など他の材質でもよい。
【0032】
また、上述の実施例では、給排気装置26をケーソン20の上面に設置した例について説明したが、ケーソン20とは別に台船や地上に給排気装置を設置するようにしてもよい。
【0033】
上述の実施例では、注排水工程において、水頭差が無くなるまで、水頭差によって生じる自然圧力と、圧力調節手段による圧力とを同時に作用させる例について説明したが、水頭差が無くなるまでは自然圧力のみを利用し、水頭差が無くなった後、圧力調節手段を用いるようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る水中設置用中空構造物の浮力調整構造は、圧力調節手段を外部に備えたので、構造物内部に水密室を設ける必要が無く、整備作業等に必要なスペースが十分に確保することができ、作業効率が向上し、整備等にかかる費用が減少する。また、構造が簡易となるので製作コストも低減する。更に、圧力調節手段は外部にあるので該圧力調節手段の整備が好適に行うことができる。
【0035】
中空部内の注排水には、圧力調節手段のみでなく、水頭差によって生じる圧力差を利用するので、圧力調節手段のみで注排水を行う場合に比べ省力化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水中設置用中空構造物の浮力調整構造を有するケーソンの概略を示す断面図である。
【図2】本発明に係る浮力調整構造を使用した構造物内への注水作業を示す説明用概略断面図である。
【図3】同上の構造物内からの排水作業を示す説明用概略断面図である。
【図4】従来の浮力調整構造を有するケーソンの概略を示す断面図である。
【符号の説明】
20 ケーソン(水中設置用中空構造物)
20a 周壁
21 中空部
22 隔壁
23 注排水口
24 開閉弁
25 圧力調節手段
26 給排気装置
27 連結管体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a buoyancy adjusting structure for a hollow structure for underwater installation, such as a caisson that is pulled from the production place to an installation place and moves underwater, and a temporary structure temporarily installed on the bottom of the water for revetment or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the place of manufacture and the place of installation are different. For underwater installations such as caisson that is pulled from the place of manufacture to the place to be moved and temporary structures that are temporarily installed for the purpose of revetment and then removed. The hollow structure is provided with a structure capable of adjusting its own buoyancy, and the buoyancy adjustment structure enables suitable movement in water and installation work.
[0003]
As a buoyancy adjusting structure, for example, a water injection /
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology as described above, the internal structure for installing the mechanical equipment constituting the pouring and draining
[0005]
Further, this type of pouring / draining device has a problem that energy (electric power) used for its operation is large and efficiency is low.
[0006]
The present invention has been made in view of the situation of the related art, and has an object to provide a buoyancy adjusting structure of a hollow structure for underwater installation, which can make the production of a structure and maintenance of mechanical equipment cheap and easy and save labor. And
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the conventional problems as described above and to achieve the intended object, the invention of claim 1 is to provide a structure in which a hollow box is formed by pouring and discharging water into the hollow portion of the structure. In the buoyancy adjustment structure of a hollow structure for underwater installation configured to perform buoyancy adjustment in the lower part of the peripheral wall of the structure, with an injection port that communicates with the hollow portion in a state that can be opened and closed by an on-off valve, A pressure adjusting means for increasing and decreasing the pressure in the hollow portion is provided outside the structure.
[0008]
With this configuration, the configuration inside the structure can be simplified, and the manufacturing cost of the structure is reduced. In addition, a free space is created in the hollow portion of the structure, and the manufacture of the structure, maintenance of mechanical equipment in the structure, and the like can be easily performed. Further, the pressure difference caused by the head difference between the water level in the hollow part and the external water level can be used for pouring and draining into the hollow part, so that labor is saved. Further, since the pressure adjusting means is installed outside the structure, maintenance of the pressure adjusting means can be suitably performed.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the pressure adjusting means uses an air compressor or a blower, so that the pressure in the hollow portion can be suitably increased or decreased.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of a buoyancy adjusting structure for a hollow structure for underwater installation according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 schematically shows a hollow structure for underwater installation having a buoyancy adjusting structure according to the present invention, and
[0012]
The
[0013]
At the lower part of the peripheral wall 20 a of the
[0014]
The pouring and
[0015]
Further, outside the
[0016]
The pressure adjusting means 25 is provided on the upper surface of the
[0017]
Note that a turbo blower, a turbo pump, or the like can be used as the air compressor or the blower.
[0018]
Next, a method for injecting water into the
[0019]
First, the opening /
[0020]
Next, the inside of the
[0021]
In this manner, as shown in FIG. 2B, until the water head difference h becomes zero, that is, until the water level outside the
[0022]
After the head difference h becomes zero, water injection is performed only by reducing the pressure in the
[0023]
Then, when the water level reaches the desired height, the on-off
[0024]
Next, a method of draining water from the
[0025]
First, as shown in FIG. 3A, the on-off
[0026]
Next, the inside of the
[0027]
In this manner, until the head difference H becomes zero, that is, until the water level outside the
[0028]
After the head difference H becomes zero, drainage is performed only by pressurizing the
[0029]
After draining by a desired amount, the on-off
[0030]
The
[0031]
In the above-described embodiment, the concrete caisson has been described. However, the material of the structure may be another material such as steel as long as it is a hollow box.
[0032]
Further, in the above-described embodiment, the example in which the air supply /
[0033]
In the above-described embodiment, in the pouring and draining process, the example in which the natural pressure caused by the head difference and the pressure by the pressure adjusting means are simultaneously applied until the head difference disappears, but only the natural pressure is applied until the head difference disappears. , And after the head difference has disappeared, the pressure adjusting means may be used.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, the buoyancy adjusting structure of the hollow structure for underwater installation according to the present invention includes the pressure adjusting means outside, so that it is not necessary to provide a watertight chamber inside the structure, and the space required for maintenance work and the like is eliminated. Can be sufficiently secured, work efficiency is improved, and costs for maintenance and the like are reduced. In addition, the manufacturing cost is reduced because the structure is simplified. Further, since the pressure adjusting means is provided outside, maintenance of the pressure adjusting means can be suitably performed.
[0035]
Since the pressure difference generated by the water head difference is used for the filling and draining in the hollow portion, not only the pressure adjusting means, but labor is saved as compared with the case where the filling and draining is performed only by the pressure adjusting means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a caisson having a buoyancy adjusting structure for a hollow structure for underwater installation according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining an operation of pouring water into a structure using the buoyancy adjusting structure according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for illustrating a drainage operation from inside the structure.
FIG. 4 is a sectional view schematically showing a caisson having a conventional buoyancy adjusting structure.
[Explanation of symbols]
20 caisson (hollow structure for underwater installation)
20a
Claims (2)
前記構造物の周壁下部に、開閉弁によって開閉可能な状態で前記中空部と連通した注排水口を備えるとともに、前記構造物の外部に、前記中空部内を加減圧する圧力調節手段を備えたことを特徴としてなる水中設置用中空構造物の浮力調整構造。In the buoyancy adjustment structure of a hollow structure for underwater installation, which performs buoyancy adjustment in water of the structure by pouring and draining into the hollow portion of the structure formed in a hollow box shape,
A lower portion of the peripheral wall of the structure is provided with a pouring / draining port communicating with the hollow portion so as to be openable and closable by an on-off valve, and a pressure adjusting means for increasing and decreasing the pressure in the hollow portion is provided outside the structure. A buoyancy adjustment structure for hollow structures for underwater installations, characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002171043A JP2004019103A (en) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | Buoyancy adjustment structure of hollow structure for underwater installation |
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JP (1) | JP2004019103A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2002
- 2002-06-12 JP JP2002171043A patent/JP2004019103A/en active Pending
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